[摘要]：節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，是我國的一項(xiàng)基本國策。外窗是建筑固護(hù)結(jié)構(gòu)的組成部分，是圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫的薄弱環(huán)節(jié)，外窗的保溫效果直接影響到建筑物的節(jié)能性能。本文從外窗的設(shè)計(jì)、使用和構(gòu)造功能方面出發(fā)，就窗墻面積比、外窗用玻璃、材料、外窗結(jié)構(gòu)形式及外窗密封材料的選擇以及窗的制作及安裝質(zhì)量要采作了探討，以期取得理想的節(jié)能效果。

[關(guān)鍵詞]：建筑節(jié) 能窗墻面積比 窗型 玻璃 窗框 密封 安裝

我國南北氣候溫差較大，

無論是北方冬季寒冷地區(qū)還是南方夏熱冬冷地區(qū)，建筑采暖和空調(diào)的能耗約占社會(huì)總能耗的1／4略強(qiáng)，建筑外窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中很重要的一個(gè)組成部分，也是建筑節(jié)能的最薄弱環(huán)節(jié)，住宅及辦公建筑的采暖和空調(diào)的能耗中有40％的熱量被外窗損失掉，節(jié)能建筑中，墻體采用保溫材料熱阻增大以后，窗的熱損失占建筑總能耗的比例更大。從外窗的使用和構(gòu)造功能上講，外窗的能耗主要是通過玻璃和窗框的熱傳遞，窗縫的空氣滲透，太陽光輻射得熱等幾個(gè)方面。要提高建筑物的外窗保溫節(jié)能性，需要綜合考慮以下幾個(gè)方面，才能取得理想的節(jié)能效果。

1 設(shè)計(jì)時(shí)控制窗墻面積比

窗和墻的面積之比是設(shè)計(jì)首先考慮的問題，而窗墻比則是窗戶洞口面積與房間立面單元面積，即建筑層高與開間定位線圍成的面積的比值。普通外窗的能耗大大高于外墻體?？刂仆獯暗拈_洞面積，能有效的控制建筑物內(nèi)部采暖和空調(diào)的能耗。若是單純從節(jié)省能耗來說，窗墻比的面積越小越好，其值如果太小，又會(huì)影響到正常的室內(nèi)采光和通風(fēng)，對(duì)利用太陽能也是不利的。

2 選擇適宜的窗型

窗型是影響節(jié)能窗性能的第一要素，固定窗節(jié)能性最好，其次為平開窗，最差的為推拉窗。

2.1推拉窗

推拉窗的使用比較多是由于制作安裝相對(duì)簡(jiǎn)單，通風(fēng)效果好且使用方便，造價(jià)較低的原因。窗扇在窗框上下滑軌中開啟和關(guān)閉，有較大空隙，使用一段時(shí)間后，密封毛條磨損，窗上下空隙對(duì)流加大造成熱損失。關(guān)閉時(shí)兩窗扇不在同一平面，兩窗扇之間以及四周沒有密封壓力，只依靠毛條重疊搭接，形成對(duì)流。對(duì)流的強(qiáng)弱、熱損失的大小和窗扇上下空間的大小成正比，此時(shí)不論采用何種隔熱型材作窗框都達(dá)不到節(jié)能效果。

2.2平開窗

平開窗常見的有平內(nèi)開及平外開兩種結(jié)構(gòu)形式，窗框與窗扇之間的開啟連接是采取三級(jí)階梯狀密閉的，形成水密和氣密兩個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)形式。獨(dú)立的氣密系統(tǒng)可以有效的保證窗的密封不透氣，是多年來相對(duì)較好的保溫節(jié)能型窗。其熱量流失主要是通過玻璃，窗扇和窗框的熱傳導(dǎo)和輻射散熱，以及窗扇與窗框接觸位置的空氣滲漏及窗框與墻體之間的空氣滲漏等?？梢酝ㄟ^加大窗框規(guī)格尺寸，提高贏的制作和組裝的精確度，減少開啟縫的寬度達(dá)到減少空氣滲透的作用，提高平開窗的節(jié)能效果。

2.3固定窗

過去固定窗在北方的應(yīng)用比較多，現(xiàn)階段已經(jīng)很少采用。固定窗是把窗玻璃直接固定在窗的型材上。而窗的型材又固定在留置的洞口內(nèi)，在正常情況下固定窗的密封性和保溫效果應(yīng)該是最好的，但不能通風(fēng)換氣。

3 合理選擇玻璃

玻璃是良好的熱傳導(dǎo)材料。除窗框外，外窗的最大導(dǎo)熱和輻射面積就是玻璃，在建筑能耗中，通過窗造成的能耗占到建筑總能耗的40％左右，其中通過玻璃的損失又在窗中占75％，玻璃是影響外窗節(jié)能的重要要素。

3.1玻璃如何節(jié)能

要使外窗玻璃達(dá)到最佳的節(jié)能效果，選擇節(jié)能玻璃時(shí)，要正確選擇外窗玻璃種類。應(yīng)根據(jù)玻璃所在位置確定玻璃品種：如日照時(shí)間長且處于向陽面的玻璃，應(yīng)盡量控制太陽熱量進(jìn)入室內(nèi)，最好選擇熱反射玻璃或吸熱玻璃及其由熱反射玻璃或吸熱玻璃組成的中空玻璃。

3.2節(jié)能玻璃的主要種類

目前常用的窗用玻璃有浮法玻璃、鋼化玻璃，吸熱玻璃、熱反射鍍膜玻璃，低輻射玻璃、中空玻璃、真空玻璃等，這些玻璃熱工性能各不相同，差異很大。

3.2.1浮法玻璃和鋼化玻璃

浮法玻璃保溫隔熱性能最差，鋼化玻璃只改善了玻璃的強(qiáng)度，其保溫膈熱性能與浮法玻璃一樣。

3.2.2吸熱玻璃

在玻璃原片中加一些元素，提高對(duì)太陽輻射的吸收率。先將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，然后再以對(duì)流、輻射的形式向室內(nèi)外散發(fā)，減少透過玻璃的熱量，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。

3.2.3熱反射鍍膜玻璃

在玻璃的一面鍍金屬、非金屬及其氧化物等薄膜。該玻璃對(duì)光有較好的控制性能，可將遠(yuǎn)紅外光反射到室外，能明顯減少太陽光輻射能向室內(nèi)的傳遞，保持穩(wěn)定的室內(nèi)溫度。熱反射玻璃選用不當(dāng)會(huì)引發(fā)光污染。

3.2.4低輻射(Low-E)玻璃

一種鍍膜玻璃，可以阻擋高溫場(chǎng)向低溫場(chǎng)的熱流輻射。能使80％的可見光進(jìn)入室內(nèi)并被物體所吸收，還能將90％以上的室內(nèi)物體所輻射的長波保留在室內(nèi)，保溫性能優(yōu)異，具有雙向節(jié)能的效果。

3.2.5中空玻璃

按間隙內(nèi)的氣體分為普通中空玻璃、低輻射中空玻璃、充惰性氣體中空玻璃、充情性氣體低輻射中空玻璃，其中充惰性氣體中空玻璃的保溫隔熱性能最好。不僅有優(yōu)良的采光隔熱性能，同時(shí)具有隔熱、隔音等優(yōu)點(diǎn)。密封的中空玻璃除四邊由密封膠導(dǎo)熱外，其余大面積玻璃均依靠空氣層導(dǎo)熱，熱阻大，隔熱效果明顯。

3.2.6真空玻璃

將間隙為0.1mm～0.2mm的兩塊平板玻璃的四周密封，抽成真空制成。真空玻璃是目前節(jié)能效果最好的玻璃。真空玻璃可有效防止冬天窗戶結(jié)露，并可有效減小室內(nèi)外溫差，防止冬天窗邊引起的“冷吹風(fēng)”和“冷輻射”。

4 合理選擇窗框

4.1窗型設(shè)計(jì)

窗型設(shè)計(jì)不僅關(guān)系到整扇窗的抗風(fēng)壓性能，而且影響窗戶的保溫性能。應(yīng)合理減少開啟的窗扇面積，適當(dāng)增加固定玻璃及固定窗扇的面積。

4.2窗框型材

窗框型材斷面最好為多腔型材，腔壁垂直于熱流方向。因?yàn)槎嗟狼槐趯?duì)通過熱流起多重阻隔作用，特別是輻射傳熱強(qiáng)度隨空腔數(shù)量增加成倍減少，金屬型材導(dǎo)熱性能好，雖然也是多腔，但保溫性能不理想。為減少金屬框傳熱，可對(duì)金屬型材作斷熱處理，或?qū)坏慕饘俸头墙饘傩筒臉?gòu)成復(fù)合型材。窗框型材斷面雙腔，三腔、四腔，對(duì)于提高窗框的斷熱性能有利。

1)木材窗框

木框保溫隔熱性能良好，容易加工成各種斷面，傳熱系數(shù)低，裝飾效果理想。但全木框的抗老化能力差，冷熱伸縮變形量大，易腐蝕。鋁包木框保溫性好、節(jié)能抗老化，框密封性能好、不結(jié)冰，鋁合金對(duì)框有保護(hù)作用，利于保養(yǎng)，還可噴涂多種顏色，對(duì)建筑物外觀裝飾效果好。

2)鋼質(zhì)窗框。

鋼窗框強(qiáng)度很高、防火能力強(qiáng)、抗風(fēng)壓性好，但容易腐蝕，熱工性能較差，保溫隔熱不好，現(xiàn)在窗的材質(zhì)品種較多采用鋼窗框的較少。

3)塑鋼窗框。

用鋼材內(nèi)襯與空腔的塑料型材制成，鋼內(nèi)襯起支撐骨架作用，塑料具有良好的阻隔熱傳導(dǎo)的性能。塑鋼窗框色彩單一，不耐高溫，耐候性能差。表面易發(fā)黃，變形。

4)鋁合金窗框

強(qiáng)度、剛度較高，耐高溫、耐潮濕，斷面能加工成所需要的復(fù)雜形狀，但保溫隔熱性和抗風(fēng)壓性能略差。為提高鋁材窗框的保溫性能，目前已開發(fā)出多種熱橋阻斷技術(shù)。經(jīng)斷熱處理后的鋁合金窗框保溫性能可提高30％～50％，導(dǎo)熱系數(shù)甚至低于塑鋼框。

5 外窗密封材料的采用選擇

首先是玻璃與窗體材料，現(xiàn)在玻璃裝配是采取干法和濕法兩種鑲嵌形式，干法是在玻璃與窗框之間采用耐候性好的彈性密封條，效果還是可以的。而濕法是在玻璃與窗框之間采用高粘度聚氯酯雙面膠帶和硅膠粘結(jié)，將玻璃周為一體，密封性好，同時(shí)對(duì)窗的整體性和剛度有所加強(qiáng)。

其次是窗扇與窗框，推拉窗基本都是采用毛條來封閉窗扇之間及扇與框之問的縫隙，而毛條本身的氣密性是極差的，是影響外窗節(jié)能效果的薄弱部位。平開窗是用橡膠條密封的，如三元乙丙材料。但這些材料也存在熱脹冷縮的問題，因此，研制更好的密封材料以滿足耐久性的氣密問題，是非常必要和迫切的。

最后是窗框與墻體，玻璃與玻璃的問題。窗框與墻體之間要采用高效、保溫、隔聲好的彈性材料作填充料，一般是用發(fā)泡的聚氨酯等可膨脹材料，密封膠采用與基底相容并粘結(jié)性能良好的中性耐候密封胺。

6 外窗的制作及安裝質(zhì)量要求

1)制作外窗的型材和窗型結(jié)構(gòu)要在滿足抗風(fēng)壓，嚴(yán)密性及水氣密性需要的前提下，將保溫節(jié)能放在首位考慮。

2)外窗的制作及安裝質(zhì)量必須要滿足現(xiàn)行規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，尤其是外窗的幾何尺寸，垂直度及外觀要求。

3)外窗的安裝位置應(yīng)是在墻中心偏外側(cè)較好。并做到框四局充填密封嚴(yán)密，窗框及四周洞口和墻面外保溫作為一個(gè)整體考慮。從現(xiàn)狀分析，特別要考慮解決好窗框周邊的滲水問題，這對(duì)整個(gè)節(jié)能保溫效果極其重要。

4)窗扇密封材料的選擇必須慎重，需要精心施工，安裝后要檢查窗扇搭接配合，不走扇和撓曲，處理適當(dāng)窗扇制作尺寸偏差超標(biāo)和四周間隙不恰當(dāng)問題，調(diào)整好同框內(nèi)接觸部位的詞隙寬窄均勻問題。

綜上淺述，在能源日益緊缺，大力提倡節(jié)能的社會(huì)形勢(shì)下，建筑采用保溫節(jié)能型外窗是極其需要的。這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)和施工過程中，合理選擇窗型、玻璃、窗框、密封材料、加強(qiáng)制作安裝質(zhì)量。從而提高外窗的節(jié)能效果，減少能源消耗。